远程操作车辆、自动储存和取出系统以及驱动自动储存和取出系统的用于搬运货物保持器的远程操作车辆的方法与流程

本发明主要涉及一种用于搬运自动储存和取出系统的货物保持器的远程操作车辆。

背景技术：

1、图1公开了具有框架结构100的现有技术的自动储存和取出系统1，并且图2、图3a和图3b公开了适合在这类系统1上操作的三种不同的现有技术容器搬运车辆201、301、401。

2、框架结构100包括直立构件102和储存容积部，该储存容积部包括成排布置在直立构件102之间的储存列105。在这些储存列105中，储存容器106，也称为箱，一个堆叠在另一个之上以形成容器堆垛107。构件102通常可以由金属，例如挤压铝型材制成。

3、自动储存和取出系统1的框架结构100包括在框架结构100的顶部上布置的轨道系统108，在该轨道系统108上，多个容器搬运车辆301、401可以被操作以将储存容器106从储存列105中提升和将储存容器106下降到储存列中，并且还在储存列105上方运输储存容器106。轨道系统108包括：第一组平行轨道110，布置成引导容器搬运车辆301、401在框架结构100的顶部上在第一方向a上移动；以及第二组平行轨道111，布置成垂直于第一组轨道110以引导容器搬运车辆301、401在垂直于第一方向x的第二方向y上的移动。储存在列105中的容器106可以由容器搬运车辆301、401通过位于轨道系统108中的存取开口112存取。容器搬运车辆301、401可以在储存列105上横向移动，即在与水平x-y平面平行的平面中移动。

4、框架结构100的直立构件102可以用于在将容器从列105中提升和将容器下降到列中期间引导储存容器。容器106的堆垛107通常是自支撑的。

5、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401包括车身201a、301a、401a以及第一组轮和第二组轮201b、301b、201c、301c、401b、401c，第一组轮和第二组轮使得容器搬运车辆201、301、401能够分别在x方向和y方向上横向移动。在图2至图3b中，每组中的两个轮均是完全可见的。第一组轮201b、301b、401b布置成与第一组轨道110的两个相邻轨道接合，第二组轮201c、301c、401c布置成与第二组轨道111的两个相邻轨道接合。这些组轮201b、201c、301b、301c、401b、401c中的至少一组可以被提升和下降，使得第一组轮201b、301b、401b和/或第二组轮201c、301c、401c可以在任意一时间与相应的一组轨道110、111接合。

6、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401都还包括升降装置304、404（在图3a至图3b中可见），以用于储存容器106的竖直运输，例如，将储存容器106从储存列105提升和将储存容器106下降到储存列中。还在图3b中示出升降带404a。升降装置304、404包括适于与储存容器106接合的一个或多个夹持/接合装置，并且这些夹持/接合装置可以从车辆201、301、401下降，使得可以在与第一方向x和第二方向y正交的第三方向z（例如在图1中可见）上调节夹持/接合装置相对于车辆201、301、401的位置。容器搬运车辆301、401的夹持装置的部分在图3a和图3b中利用参考标号304、404指示。容器搬运车辆201的夹持装置位于图2中的车身201a内。

7、按照惯例，也是为了本技术的目的，z=1标识轨道110、111下方的储存容器可用的最上层，即轨道系统108紧下方的层，z=2标识轨道系统108下方的第二层，z=3标识第三层等等。在图1公开的示例性现有技术中，z=8标识储存容器的最下方的底层。类似地，x=l...n和y=1...n标识每个储存列105在水平高度中的位置。因此，作为一个示例，并且使用图1中指示的笛卡尔坐标系x,y,z，在图1中标识为106’的储存容器可以称为占据了储存位置x=18,y=1,z =6。容器搬运车辆201、301、401可以被称为是在z=0层中行进，并且每个储存列105可以由其x坐标和y坐标来标识。因此，图1中所示的在轨道系统108上方延伸的储存容器也被称为被布置在层z=0中。

8、框架结构100的储存容积部通常被称为网格104，其中，该网格内的可能储存位置被称为储存列中的储存单元。每个储存列可以由x方向和y方向上的位置来标识，而每个储存单元可以由x方向、y方向和z方向上的容器编号来标识。

9、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401包括储存隔间或空间，以用于在轨道系统108上运输储存容器106时接收和装载储存容器106。储存空间可以包括布置在车身201a内的腔体，如图2和图3b所示，并且如例如wo2015/193278a1和wo2019/206487a1中所描述的，这两个申请的内容通过引证并入本文。

10、图3a示出了具有悬臂构造的容器搬运车辆301的替代配置。这样的车辆在例如no317366中有详细描述，该申请的内容也通过引证并入本文。

11、图2中所示的腔体式容器搬运车辆201可以具有覆盖在x方向和y方向上尺寸一般等于储存列105的横向范围的区域的覆盖区，例如wo2015/193278a1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。本文所使用的术语“横向的”可以意指“水平的”。

12、替代地，腔体式容器搬运车辆401可以具有比如图3b所示的储存列105所限定的横向区域更大的覆盖区，并且如在wo2014/090684a1或wo2019/206487a1中所公开的。

13、轨道系统108通常包括具有凹槽的轨道，车辆的轮在这些凹槽中运行。替代地，轨道可以包括向上突出的元件，其中，车辆的轮包括防止脱轨的凸缘。这些凹槽和向上突出的元件统称为导轨。每个轨道可以包括一条导轨，或者每个轨道可以包括两条平行的导轨。在其他轨道系统108中，每个轨道在一个方向上可以包括一条导轨，并且每个轨道在另一垂直方向上可以包括两条导轨。轨道系统也可以在x方向或y方向的一个方向上包括双导轨轨道，并且在x方向或y方向的另一个方向上包括单导轨轨道。双导轨轨道可以包括两个紧固在一起的轨道构件，每个轨道具有一条导轨。

14、wo2018/146304a1（其内容通过引证并入本文）示出了轨道系统108的常见配置，其包括在x方向和y方向上的轨道和平行导轨。

15、在框架结构100中，列105中的大部分是储存列105，即储存容器106以堆垛107的形式储存的列105。然而，一些列105可以具有其他目的。在图1中，列119和120是容器搬运车辆201、301、401用来放下和/或拾取储存容器106使得它们可以被运输到存取站（未示出）的这类特殊用途的列，在该存取站，储存容器106可以从框架结构100的外部被存取或者被转移出或转移进框架结构100。在本领域中，这类位置正常地被称为“端口”，并且端口所位于的列可以被称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以在任何方向上，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，储存容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用的列105中，然后由任何容器搬运车辆拾取并运输到端口列119、120，以用于另外运输到存取站。从端口到存取站的运输可能需要借助于诸如输送车辆、小车或其他运输线而沿着各种不同方向移动。注意，术语“倾斜的”意指具有在水平和竖直之间某处的大致运输定向的储存容器106的运输。

16、在图1中，第一端口列119例如可以为专用的卸货端口列，其中容器搬运车辆201、301可以卸下要运输到存取站或转运站的储存容器106，并且第二端口列120可以为专用的拾取端口列，其中容器搬运车辆201、301、401可以拾取已经从存取站或转运站运输的储存容器106。

17、存取站通常可以为从储存容器106中移除产品或将产品放入储存容器中的拣选站或贮存站。在拣选站或贮存站中，储存容器106一般不从自动储存和取出系统1中移除，而是在存取后再次返回到框架结构100中。端口也可以用于将储存容器转移到另一个储存场所（例如，转移到另一个框架结构或另一个自动储存和取出系统）、转移到运输车辆（例如，火车或卡车），或者转移到生产场所。

18、包括传送机的传送机系统通常用于在端口列119、120和存取站之间运输储存容器。

19、如果端口列119、120和存取站位于不同的高度，则传送机系统可以包括具有竖直组件的升降装置，以用于在端口列119、120和存取站之间竖直地运输储存容器106。

20、传送机系统可以布置成在不同的框架结构之间转移储存容器106，例如wo2014/075937a1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。

21、当要存取储存在图1中公开的多个列105中的一个列中的储存容器106时，指引容器搬运车辆201、301、401中的一个容器搬运车辆从目标储存容器106所在的位置取出该目标储存容器，并将该目标储存容器运输到卸货端口列119。该操作涉及使容器搬运车辆201、301移动到目标储存容器106所在的储存列105上方的位置，使用容器搬运车辆201、301、401的升降装置（在图2中未示出，但是在图3a和图3b中可见）从储存列105取出储存容器106，并将储存容器106运输到卸货端口列119。如果目标储存容器106位于堆垛107的深处，即一个或多个其他储存容器106位于目标储存容器106上方，则该操作还涉及在从储存列105提升目标储存容器106之前临时移动位于上方的储存容器。该步骤（在本领域内有时被称为“挖掘”）可以利用随后用于将目标储存容器运输到卸货端口列119的同一容器搬运车辆来执行、或者利用一个或多个其他协作的容器搬运车辆来执行。替代地或此外，自动储存和取出系统1可以具有专门用于从储存列105中临时移除储存容器106的任务的容器搬运车辆201、301、401。一旦目标储存容器106从储存列105中移除后，临时移除的储存容器106就可以重新放置到原始储存列105中。然而，移除的储存容器106可以替代地重新定位到其他储存列105中。

22、当储存容器106将被储存在列105中的一个列中时，指引容器搬运车辆201、301、401中的一个容器搬运车辆从拾取端口列120拾取储存容器106，并且将它运输到要储存该储存容器的储存列105上方的位置。在位于堆垛107内的目标位置或目标位置上方的储存容器106被移除之后，容器搬运车辆201、301、401将储存容器106定位在期望的位置处。移除的储存容器106然后可以被下降回到储存列105中，或者被重新定位到其他储存列105。

23、为了监测和控制自动储存和取出系统1，例如监测和控制框架结构100内的各个储存容器106的位置、每个储存容器106的内容物以及容器搬运车辆201、301、401的移动，使得期望的储存容器106可以在期望的时间被递送到期望的位置而容器搬运车辆201、301、401不会彼此碰撞，自动储存和取出系统1包括控制系统500（在图1中示出），该控制系统通常是计算机化的，并且通常包括用于跟踪储存容器106的数据库。

24、参考图2至图3b，容器搬运车辆的类型选择可能经常是不同参数和考虑因素之间的折衷，诸如车辆容量、其购买成本和/或可靠性、以及车辆的预期任务。通过示例的方式，图3a中所示的悬臂类型的车辆多年来已经证明操作非常可靠并且安装相对便宜，而例如图3b中所示的具有内部布置的腔体的车辆的空间效率有优势且有以更高速度操作的能力，但是与悬臂类型的车辆相比更加昂贵。

25、在wo2021/175953a1和wo2017/152210a1中公开了另外的容器搬运车辆。

26、参考所有以上提到的车辆，期望提供给予储存系统所有者另外的益处的新型容器搬运车辆。

技术实现思路

1、在独立权利要求中阐述并表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征。

2、本发明涉及一种用于在自动储存和取出系统的二维轨道系统上运行的同时搬运货物保持器的远程操作车辆，其中，所述车辆包括车身、第一组轮和第二组轮，第一组轮使得远程操作车辆能够在轨道系统的第一水平方向上移动，第二组轮使得远程操作车辆能够在轨道系统的第二水平方向上移动，所述第二方向垂直于第一方向，其中，车身包括电机区段和腔体区段，电机区段容纳至少一个驱动电机，腔体区段提供用于储存货物保持器的腔体，远程操作车辆的重心位于腔体区段中，其中，第一组轮包括一对驱动轮和一对从动轮，其中，至少从动轮面对彼此，一对从动轮设置在腔体区段中，以在远程操作车辆在第一水平方向上移动时将一部分负载从远程操作车辆转移到轨道系统，一对从动轮布置在重心的相对于第一组轮中的一对驱动轮而言的相反侧上。

3、通过提供如以上所限定的远程操作车辆（即具有一对非驱动轮），实现了简化且更稳健的车辆设计。这也意味着维护程序更不复杂。

4、在相关的背景中，通过提供容纳至少一个驱动电机的专用电机区段并且通过提供从动轮，车辆的重量显著减小。这在腔体区段中的轮是从动轮并且电机区段的轮是驱动轮的实施方式中尤其明显，因为在这种配置中，附加驱动电机以及运动传输机构变得冗余。

5、如以上所讨论的，车辆的总重量可以减小。这进而使得车辆具有更好的加速特性。在相关的背景中，移动车辆的总动能显著减小。因此，在轨道系统上发生的、涉及另外的车辆和/或操作人员的意外碰撞将具有不太严重的后果。

6、此外，非驱动轮的存在降低了前轮由于轮与支撑轨道之间的牵引损失而开始滑转的风险。

7、本发明的第二方面涉及根据权利要求16的一种使用于搬运货物保持器的远程操作车辆在自动储存和取出系统的二维轨道系统上行驶的方法。

8、为了简洁起见，以上结合远程操作车辆讨论的优点甚至可以与对应方法相关联并且不再进一步讨论。在此，应当理解，可以以任何给定顺序实现权利要求16的方法步骤的次序。

9、出于本技术的目的，在本技术的“背景技术”部分中使用的术语“容器搬运车辆”和在“具体实施方式”部分中使用的术语“远程操作车辆”均限定在框架结构的顶部上布置的轨道系统上运行的轮式机器人车辆，该车辆为自动储存和取出系统的一部分。类似地，在本技术的“背景技术”部分中使用的术语“储存容器”和在“具体实施方式”部分中使用的术语“货物保持器”均限定用于储存物品的接收器。在该背景中，货物保持器可以是箱、托盘箱、货盘、托盘或类似物。不同类型的货物保持器可以在相同的自动储存和取出系统中使用。

10、相对术语“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“高于”等应当以其正常意义理解并且如在笛卡尔坐标系中所见的。当关于轨道系统被提及时，“上部”或“上方”应当被理解为更靠近表面轨道系统的位置（相对于另一部件），与术语“下部”或“下方”相反，术语“下部”或“下方”应当被理解为更远离轨道系统的位置（相对于另一部件）。